凍干食品的出現(xiàn),有可能會讓凍干機加入我們家用電器的行業(yè),也許你會說我這個想法太過虛幻,凍干機售價太貴,另一點普通家庭根本不需要購買凍干機,而我想說,剛開始發(fā)明出來的電腦不也是一樣的貴,發(fā)展到現(xiàn)在挨家挨戶都有電腦,不也是當(dāng)初無法想象的么?對于凍干機有可能加入家電類別也是有依據(jù)的,據(jù)證明,我們所食用的水果或者飯菜(特別是海鮮)在冰箱內(nèi)無法完全防止的滋生,在冰箱內(nèi)的食品大約一星期過后含油量就超過了13%,但是經(jīng)過凍干機凍干后的食品,不僅它的營養(yǎng)價值沒有減少,而且會使它的儲存更方便,更不容易產(chǎn)生滋生。對于現(xiàn)代的凍干機而言,凍干食物肯定是不成問題,但是它的體積太大和造價貴成了它不能邁入家庭的絆腳石,我相信在不久的未來,凍干機會像電腦一樣,體積減少,而且造價便宜,成為人人喜愛的家電。
冷凍干燥目前在醫(yī)藥工業(yè),食品工業(yè),科研和其他部門得到廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)品的冷凍干燥需要在一定裝置中進行,這個裝置叫做真空,簡稱凍干機。
凍干機按系統(tǒng)分,由致冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、和控制系統(tǒng)四個主要部分組成。按結(jié)構(gòu)分,由凍干箱或稱干燥箱、冷凝器或稱水汽凝集器、冷凍機、真空泵和閥門、電氣控制元件等組成。
凍干機是一個能夠致冷到-40℃左右,能夠加熱到+50℃左右的高低溫箱,也是一個能抽成真空的密閉容器。它是凍干機的主要部分,需要凍干的產(chǎn)品就放在箱內(nèi)分層的金屬板層上,對產(chǎn)品進行冷凍,并在真空下加溫,使產(chǎn)品內(nèi)的水分升華而干燥。
凍干機(lyophilizer或freeze dryer)起源于19世紀(jì)20年代的真空冷凍干燥技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的起伏和徘徊后,在后的20年中取得了長足進展。進入21世紀(jì),真空凍干技術(shù)憑借其它干燥方法無法比擬的優(yōu)點,越來越受到人們的青睞,除了在醫(yī)藥、生物制品、食品、血液制品、活性物質(zhì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用外,其應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)域還在不斷擴大中。為此,真空冷凍干燥必將成為21世紀(jì)的重要應(yīng)用技術(shù)。凍干機簡述
冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種狀態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。 當(dāng)水在三相點(溫度為0.01℃,水蒸氣壓為610.5Pa)時,水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分,不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達到冷凍干燥的目的。 凍干制品呈海綿狀、無干縮、復(fù)水性、含水分極少,相應(yīng)包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。 由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的優(yōu)點,因此該技術(shù)問世以來越來越 受到人們的青睞,在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應(yīng)用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì),真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
凍干機相對常規(guī)方法,凍干法具有如下優(yōu)點:* 許多熱敏性的物質(zhì)不會發(fā)生變性或失活。
* 在低溫下干燥時,物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小。* 在凍干過程中,微生物的生長和酶的作用無法進行,因此能保持原來的性狀。* 由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來的結(jié)構(gòu),不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。* 由于物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在,原來溶于水中的無機鹽類溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時,溶于水中的溶解物質(zhì)就析出,避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。* 干燥后的物質(zhì)疏松多孔,呈海綿狀,加水后溶解迅速而完全,幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。* 由于干燥在真空下進行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護。* 干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。* 因物料處于凍結(jié)狀態(tài),溫度很低,所以供熱的熱源溫度要求不高,采用常溫或溫度不高的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時,干燥室不需絕熱,不會有很多的熱損失,故熱能的利用很經(jīng)濟。正所謂沒有的技術(shù),真空冷凍干燥技術(shù)的主要缺點是成本高。由于它需要真空和低溫條件,所以真空冷凍干燥機要配置一套真空系統(tǒng)和低溫系統(tǒng),因而投用和運轉(zhuǎn)費用都比較高。真空冷凍干燥技術(shù)在生物工程、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學(xué)和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
凍干機相對常規(guī)方法,凍干法具有如下優(yōu)點:* 許多熱敏性的物質(zhì)不會發(fā)生變性或失活。
* 在低溫下干燥時,物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小。* 在凍干過程中,微生物的生長和酶的作用無法進行,因此能保持原來的性狀。* 由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來的結(jié)構(gòu),不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。* 由于物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在,原來溶于水中的無機鹽類溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時,溶于水中的溶解物質(zhì)就析出,避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。* 干燥后的物質(zhì)疏松多孔,呈海綿狀,加水后溶解迅速而完全,幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。* 由于干燥在真空下進行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護。* 干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。* 因物料處于凍結(jié)狀態(tài),溫度很低,所以供熱的熱源溫度要求不高,采用常溫或溫度不高的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時,干燥室不需絕熱,不會有很多的熱損失,故熱能的利用很經(jīng)濟。正所謂沒有的技術(shù),真空冷凍干燥技術(shù)的主要缺點是成本高。由于它需要真空和低溫條件,所以真空冷凍干燥機要配置一套真空系統(tǒng)和低溫系統(tǒng),因而投用和運轉(zhuǎn)費用都比較高。真空冷凍干燥技術(shù)在生物工程、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學(xué)和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。